哈尔滨工程大学钢结构课件第2章 钢结构材料 .ppt

当在常温范围 内加荷速率越 高，缺口试件 断裂时吸收的 能量越低，变 得越脆。因此 在钢结构防止 低温脆性破坏 设计中应考虑 图2-6不同应变速率下钢材断裂吸收 加荷速度影响。 能量随温度的变 请同学们预习下次课内容 钢材的疲劳：疲劳的定义； 疲劳破坏的特征； 疲劳验算。 建筑用钢的种类及选用： 钢材种类规格 钢材的选择 下次课再见 本次课的内容 疲劳的定义 ◆钢材的疲劳 疲劳破坏的特征 疲劳验算 钢材种类规格 ◆建筑用钢的种类及选用 钢材的选择 重点：疲劳破坏的特征 难点：疲劳验算 钢材在连续交变荷载作用下，逐渐积累损伤、 产生裂纹及裂纹逐渐扩展，直到最后突然破坏 的现象称为疲劳(fatigue)。 按照断裂寿命和应力高低的不同，疲劳分为 高周疲劳和低周疲劳两类。高周疲劳的断裂寿 命长，断裂前的应力循环次数大于等于50000， 断裂应力水平较低，应力小于屈服应力，因此 也称为低应力疲劳或疲劳，一般常见的疲劳多 属于这种疲劳。 2.4钢材的疲劳 2.4.1疲劳的定义 低周疲劳的断裂寿命较短，断裂前的应力循 环次数常在100－50000，断裂应力较高，应力 大于等于屈服应力，伴有塑性应变发生，因此 也称为应变疲劳或高应力疲劳。 引起疲劳破坏的交变荷载由两种类型：一种 为常幅交变荷载，引起的应力称为常幅循环应 力；一种为变幅交变荷载，引起的应力称为变 幅循环应力，图 2-8。由这两种荷载引起的疲 劳破坏分别称为常幅疲劳和变幅疲劳。 2.4.2疲劳破坏的特征 图2-7常幅循环应力和变幅循环应力 (a)常幅循环应力(b)变幅循环应力 ◆疲劳破坏具有突然性，破坏前没有明显的宏 观塑性变形，属于脆性断裂。 但于一般脆断的瞬间断裂不同，疲劳是在名 义应力低于屈服点的低应力循环下，经历了长 期的积累损伤过程后才突然发生的。 * * (4学时) 主要内容 2.1钢结构用材的要求 2.2钢材的主要性能及其鉴定 2.3影响钢材性能的因素 2.4钢材疲劳 2.5建筑用钢种类及选用 重点：钢材的主要性能及其影响因素 第2章 钢结构材料(4学时） 本次课程内容 ◆钢结构用材的要求 ◆钢材的主要性能及其鉴定 ◆影响钢材性能的因素 重点：钢材的主要性能 影响钢材性能的因素 虽然钢材有几百种，符合钢结构性能要求 的只有碳素钢及合金钢中的少数几种。 钢结构的钢材必须具备下列性能： ◆较高的强度。即抗拉强度和屈服点比较高。 ◆足够的变形能力。即塑性韧性性能好。 ◆良好的加工性能。即适合冷、热加工。 ◆良好的可焊性。 ◆还应具有适应低温、有害介质侵蚀、重复 荷载作用。